1、8.3 金属资源的利用和保护,第八单元 金属和金属材料,地球上的金属资源，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质存在外，其余的都以化合物的形式存在。,金属元素在地壳中的含量,资料,工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。,赤铁矿(Fe2O3),黄铁矿(FeS2),菱铁矿(FeCO3),铝土矿(Al2O3),黄铜矿(CuFeS2),辉铜矿(Cu2S),我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上占有重要的地位。人类每年要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。其中，提取量最大的是铁。,一、铁的冶
2、炼,早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种主要的金属材料。我国在1996年钢的产量就突破了1亿吨。,工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。,原理：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,高温,Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,2CO+O2 2CO2,点燃,将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣,（Fe2O3）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体, 产生一氧化碳 提供热量,二、含杂质物质利用化学方程式的计算,在实际的生产中，原料和成品一般是含有杂质的混合物。含有杂质的物质
3、用于化学方程式的计算时，要把混合物的质量转化成纯净物的质量。因为，能代入化学方程式的量只能是纯净物的量。,纯净物的质量=不纯物质的质量 纯度,【例】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,解法一,【解】1000t赤铁矿石中氧化铁的质量为1000t80%=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出纯铁的质量为x,Fe2O3 + 3CO 2Fe+3CO2,高 温,160,112,800t,x,160,112,800t,x,X=560t,折合为含铁96%的生铁的质量为560t96%=583t,答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁58
4、3t。,解法二,设：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁质量为X,Fe2O3,2Fe,160,112,1000t80%,96%X,解得 X=583t,答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。,1000t80%,96%X,练习：,1、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98的生铁多少t?,2、冶炼2000t含杂质3的生铁，需要含Fe3O4的赤铁矿石多少t?,作业,P21 4、5、6,三、金属资源的保护,一方面，我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。另一方面，世界上
5、每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%40%。防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域中的重大问题。,现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。,铁生锈条件的探究,生锈,不生锈,不生锈,铁既与水接触，又与氧气接触,铁只与水接触,铁只与氧气接触,在水、氧气同时存在的环境中铁能生锈,怎么防止钢铁生锈呢？,在车船的表面喷油漆,在机械表面涂防锈油,在面盆、杯子、等表面烧涂搪瓷,此外，还可以在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。 如：在钢铁表面镀锡、镀锌、和镀铬,镀铜,总结：防止钢铁制品生锈的方法：,铝比铁更容易跟氧气
6、和其他物质发生化学反应。铝在空气中与氧气反应，生成的氧化铝形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起来“自我保护”的作用,（1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水,具体方法: 1.“穿外衣”加一层保护膜（如：刷油漆、涂油、电镀、致密的氧化膜） 2.“打强心针”在铁中加入其它金属改变其内部结构，（如：制成不锈钢）,讨论,2、自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？,答：刷漆、涂油、镀铬等,2、金属资源的保护,一.防止金属的腐蚀 二.回收利用废旧金属,三.合理有效开采矿物 四.寻找金属的代用品,请同学们阅读课本总结如何有效保护金属资源？,小结,铁生锈的主要条件是
7、与空气和水（或水蒸气）直接接触。 破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。 防止铁生锈的方法为： 保持铁制品表面干燥和洁净 在铁制品表面刷油漆、涂油、镀铬、 “烤蓝” 等 制成合金钢,保护金属资源的有效途径是： 防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理有效的开采矿物 寻找金属的代用品,我会做,1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？ （1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中 2、下列做法能防止铁制品生锈的是（ ） A、自行车脏了用清水冲洗 B、用废酸液冲洗铁制污水管道 C、在铁制篮球架上刷一层油漆 D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干,(2)、(3),C、D,我会做,3、随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其首要原因是 ( )A、回收利用电池外壳的金属材料B、防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染C、减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀D、回收利用电池中的石墨电极,C,我会做,4、（1）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸 废电池 废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶 废弃电线 破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜 瓜皮果壳 废弃玻璃物品等，其中可回收利 用的有。回收利用与保护金 属资源的相关联的是。 （2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议: ；,防止金属腐蚀,寻找金属的代用品,谢谢,
